FR2550453A1 - Combined unit with venturi diffuser and exhalation valve - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a combined unit with a venturi tube and exhalation valve. The unit 816 comprises a venturi body 826 mounted so that it can slide, with the aid of a sheath 827, in a main body 817. A nozzle 851 has a channel 852 aligned on the axis of the venturi duct 833. Field of application: Apparatuses for ventilation of the airways of patients.

Description

L'invention concerne un ensemble combiné à diffuseur à venturi et valve d'exhalation destiné à être utilisé dans un appareil de ventilation. The invention relates to a combined assembly with venturi diffuser and exhalation valve for use in a ventilation device.

Jusqu'à présent, des appareils de ventilation ont été équipés d'ensembles à venturi entourés d'une enveloppe et d'ensembles à valves d'exhalation. Cependant, il existe un besoin en ensembles perfectionnés à venturi entourés d'une enveloppe et en ensembles à valves d'exhalation, et notamment un besoin en une combinaison de ces deux ensembles. To date, ventilation devices have been fitted with venturi assemblies surrounded by an envelope and with exhalation valve assemblies. However, there is a need for improved venturi assemblies surrounded by an envelope and for exhalation valve assemblies, and in particular a need for a combination of these two assemblies.

L'invention a donc pour objet général un ensemble du type décrit ci-dessus, permettant une oscillation à haute fréquence avec un volume maximal. L'invention a également pour objet un ensemble du type décrit ci-dessus, permettant une ouverture et une fermeture rapides de l'orifice d'expiration. The general object of the invention is therefore a set of the type described above, allowing high frequency oscillation with maximum volume. The invention also relates to an assembly of the type described above, allowing rapid opening and closing of the exhalation orifice.

L'invention a également pour objet un ensemble du type décrit ci-dessus, qui présente un espace mort minimal minimisant ainsi la réinspiration de gaz. The invention also relates to an assembly of the type described above, which has a minimum dead space thus minimizing the reinspiration of gas.

L'invention a en outre pour objet un ensemble du type décrit ci-dessus, qui peut être mis en marche au moyen d'une source unique d'alimentation en énergie, ainsi qu'un ensemble du type décrit ci-dessus qui, en cas de défaillance de la source d'alimentation, prend une position de sécurité. The invention further relates to an assembly of the type described above, which can be started by means of a single source of energy supply, as well as an assembly of the type described above which, in in the event of a power source failure, assumes a safe position.

L'invention a également pour objet un ensemble du type décrit ci-dessus, dont le fonctionnement est relativement silencieux. The invention also relates to an assembly of the type described above, the operation of which is relatively silent.

L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif, et sur lequel la figure unique est une coupe axiale d'un ensemble combiné pneumatique à diffuseur à venturi et valve d'exhalation selon l'invention, pouvant être utilisé avec divers types d'appareils de ventilation des poumons de mammifères. The invention will be described in more detail with reference to the attached drawing by way of nonlimiting example, and in which the single figure is an axial section of a pneumatic combined assembly with venturi diffuser and exhalation valve according to the invention , which can be used with various types of mammalian lung ventilation devices.

L'ensemble combiné 816 à diffuseur à venturi et valve d'exhalation, représenté sur le dessin, comprend un corps creux sensiblement cylindrique 817 traversé par un canal cylindrique 818. Un raccord 819 de sortie d'expira tion est monté dans le corps 817 et communique avec le canal 818. Un raccord supplémentaire 821 de sortie communique avec le canal 818 et est monté dans le corps afin d'en faire saillie diamétralement, et il est utilisé pour l'échantillonnage de la pression d'air régnant dans le canal 818. Le raccord 821 de sortie est représenté comme étant vissé dans le corps 817 et une bague 822 est prévue pour former un joint étanche à l'air avec le corps.Le canal 818 aboutit à un orifice proximal 823 de circulation d'air qui est destiné à recevoir un adaptateur convenable de patient, par exemple un embout ou un tube endotrachéal destiné à être raccordé aux voies respiratoires du patient. Un corps de venturi sensiblement cylindrique 326 est dimensionné de manière à pouvoir être monté et coulisser dans le canal 818 du corps 817. Ce dernier est monté à l'intérieur d'un fourreau cylindrique 827 de venturi afin que le fourreau 827 se déplace avec le corps 826 de venturi. Le corps 826 comporte à son extrémité avant, une bride annulaire 828 qui porte contre l1 extrémité avant du fourreau 827. Il comporte également une bride annulaire centrale 829 qui est également emmanchée à frottement dans le fourreau 827.A son extrémité arrière, le corps 826 comporte une autre bride annulaire 831 qui porte contre une lèvre 832, de section en L, située sur l'extrémité arrière du fourreau 827. The combined assembly 816 with venturi diffuser and exhalation valve, shown in the drawing, comprises a substantially cylindrical hollow body 817 traversed by a cylindrical channel 818. A connector 819 for exhalation outlet is mounted in the body 817 and communicates with channel 818. An additional outlet connector 821 communicates with channel 818 and is mounted in the body in order to project it diametrically, and it is used for sampling the air pressure prevailing in channel 818 The outlet connector 821 is shown as being screwed into the body 817 and a ring 822 is provided to form an airtight seal with the body. The channel 818 leads to a proximal orifice 823 for air circulation which is intended to receive a suitable patient adapter, for example a nozzle or an endotracheal tube intended to be connected to the patient's respiratory tract. A substantially cylindrical venturi body 326 is dimensioned so that it can be mounted and slide in the channel 818 of the body 817. The latter is mounted inside a cylindrical venturi sheath 827 so that the sheath 827 moves with the 826 venturi body. The body 826 has at its front end an annular flange 828 which bears against the front end of the sheath 827. It also has a central annular flange 829 which is also frictionally fitted into the sheath 827. At its rear end, the body 826 comprises another annular flange 831 which bears against a lip 832, of L-shaped section, located on the rear end of the sleeve 827.

Le corps 826 de venturi présente un canal 833 en forme de venturi qui s'étend axialement au corps et qui débouche aux deux extrémités de ce corps 826. L'extrémité avant du corps de venturi présente un chanfrein 834 dans lequel est ménagée une gorge intérieure principale 836 logeant une bague 837. Cette dernière assume la fonction d'un élément d'obturation et elle est destinée à entrer en contact avec un siège conique 838 formé dans le corps 817, immédiatement en avant du raccord 819 de sortie d'expiration.The venturi body 826 has a venturi-shaped channel 833 which extends axially to the body and which opens at both ends of this body 826. The front end of the venturi body has a chamfer 834 in which an internal groove is formed. main 836 housing a ring 837. The latter assumes the function of a closure element and it is intended to come into contact with a conical seat 838 formed in the body 817, immediately in front of the connector 819 for exhalation exit.

Des moyens sont prévus pour solliciter élastiquement le corps 826 de venturi et le fourreau associé 827 vers une position telle que la bague 837 d'obturation soit dégagée du siège 838. Ces moyens comprennent un ressort hélicoïdal 841 dont une extrémité repose sur la lèvre 832 du fourreau 827 et dont l'autre extrémité porte contre une butée annulaire 842 formée dans le corps 817 de l'ensemble. Means are provided for resiliently urging the venturi body 826 and the associated sleeve 827 towards a position such that the obturation ring 837 is released from the seat 838. These means comprise a helical spring 841, one end of which rests on the lip 832 of the sheath 827 and the other end of which bears against an annular stop 842 formed in the body 817 of the assembly.

Le corps 826 du venturi présente une extrémité cylindrique filetée 844 sur laquelle est vissé un chapeau cylindrique 846 dont des parties sont éliminées par découpage pour présenter des ouvertures 847 communiquant avec un raccord d'entrée 848 monté dans le corps 817, ainsi qu'avec le canal 818. Les parties restantes du chapeau 846 forment des branches 849 en forme de L qui sont destinées à supporter une buse 851 dans une position telle qu'un canal central 852, traversant cette buse, soit aligné sur l'axe du canal 833 en forme de venturi ménagé dans le corps 826 du venturi. Une buse ou un injecteur 851 est montée dans un alésage cylindrique 853, de plus grand diamètre, en aligne nient axial avec le canal 852. Un évidement annulaire 854 est formé dans l'alésage 853 et loge une bague 856.Un couvercle 858 d'extrémité est vissé dans l'extrémité arrière extérieure du corps 817. Un évidement annulaire 859 est formé dans le corps 817 et reçoit le bord annulaire ex té- rieur d'un diaphragme 861 réalisé en une matière convenable, par exemple en "Néoprène". Le diaphragme 861 s'étend à travers la face intérieure du couvercle 858 d'extrémité et il porte une tige creuse 862 présentant un canal d'écoulement 863. La tige est conçue pour être introduite dans l'alésage 853 de la buse 851 et elle est destinée à établir un contact étanche avec la bague 856 afin qu'un joint étanche à l'air soit formé entre la tige 862 et la buse 851. Le canal 863 est en alignement et en communication avec un canal d'écoulement 864 formé dans le couvercle 858 d'extrémité. The body 826 of the venturi has a threaded cylindrical end 844 on which is screwed a cylindrical cap 846, parts of which are removed by cutting to present openings 847 communicating with an inlet fitting 848 mounted in the body 817, as well as with the channel 818. The remaining parts of the cap 846 form L-shaped branches 849 which are intended to support a nozzle 851 in a position such that a central channel 852, passing through this nozzle, is aligned with the axis of the channel 833 in form of venturi formed in the body 826 of the venturi. A nozzle or an injector 851 is mounted in a cylindrical bore 853, of larger diameter, aligned axially with the channel 852. An annular recess 854 is formed in the bore 853 and houses a ring 856. A cover 858 of end is screwed into the outer rear end of the body 817. An annular recess 859 is formed in the body 817 and receives the outer annular edge of a diaphragm 861 made of a suitable material, for example "Neoprene". The diaphragm 861 extends through the inner face of the end cover 858 and carries a hollow rod 862 having a flow channel 863. The rod is designed to be introduced into the bore 853 of the nozzle 851 and it is intended to establish a sealed contact with the ring 856 so that an airtight seal is formed between the rod 862 and the nozzle 851. The channel 863 is in alignment and in communication with a flow channel 864 formed in the end cover 858.

Ce dernier comporte un raccord 866 d'entrée qui est conçu pour recevoir un gaz d'alimentation sous pression, sous une forme convenable, par exemple sous la forme de pulsa- tions périodiques de gaz, à partir d'un ventilateur.The latter comprises an inlet connector 866 which is designed to receive a supply gas under pressure, in a suitable form, for example in the form of periodic pulses of gas, from a fan.

Le fonctionnement de l'ensemble 816 à diffuseur à venturi et valve d'exhalation, dans des appareils de ventilation du type décrit précédemment, peut à présent être brièvement décrit comme suit. On suppose que les branchements appropriés sont réalisés entre l'appareil de ventila tion et l'ensemble 816 à valve d'exhalation. Ainsi, un gaz d'alimentation tel que de l'air, de l'oxygène ou un mélange d'air et d'oxygène, est dirigé vers le raccord 866 du couvercle 858 d'extrémité. Le raccord 821 peut être utilisé pour établir la pression des voies respiratoires du patient. The operation of the assembly 816 with venturi diffuser and exhalation valve, in ventilation devices of the type described above, can now be briefly described as follows. It is assumed that the appropriate connections are made between the ventilation device and the assembly 816 with exhalation valve. Thus, a supply gas such as air, oxygen or a mixture of air and oxygen, is directed to the connector 866 of the end cover 858. The 821 fitting can be used to establish the patient's airway pressure.

On suppose à présent que le gaz d'alimentation, par exemple des impulsions de gaz ou des gaz pulsatoires, est appliqué au raccord 866 d'entrée. Ces gaz pulsatoires arrivent, par l'intermédiaire du canal 864, du canal 863, de la buse 851 et de l'alésage 846, dans le canal 833 en forme de venturi et, par conséquent, dans les voies respiratoires du patient.It is now assumed that the supply gas, for example gas pulses or pulsating gases, is applied to the inlet connector 866. These pulsating gases arrive, via the channel 864, the channel 863, the nozzle 851 and the bore 846, in the channel 833 in the form of a venturi and, consequently, in the respiratory tracts of the patient.

Lorsque la pression appliquée par l'intermédiaire du canal 864 atteint une valeur suffisante pour ne plus être éliminée en totalité par l'orifice 852 de la buse 851, la pression s'élève en arrière du diagraphme 861 de façon à déplacer ce dernier et la tige creuse 862 vers l'avant, cette tige en tramant avec elle le corps 826 du venturi et le fourreau associé 827 vers l'avant, à l'intérieur du corps 817, jusqu'à ce que la bague 837 d'obturation porte contre le siège 838 situé dans le corps, pour fermer l'orifice ou raccord 819 de sortie d'expiration.De cette manière, l'orifice d'expiration est fermé d'une façon analogue à celle suivant laquelle 11 ensemble à valve d'exhalation est déplacé vers une position de fermeture par application d'air sous pression à cet ensemble. L'avantage de l'appareil représenté sur le dessin est que, dès que l'ensemble 816 n'est plus alimenté en gaz, le ressort 841 rappelle le corps coulissant 826 du venturi vers sa position arrière, déterminée par la position arrière de la tige portée par le diaphragme 861.When the pressure applied via the channel 864 reaches a value sufficient to no longer be entirely eliminated by the orifice 852 of the nozzle 851, the pressure rises behind the log 861 so as to move the latter and the hollow rod 862 towards the front, this rod by weaving with it the body 826 of the venturi and the associated sheath 827 towards the front, inside the body 817, until the sealing ring 837 bears against the seat 838 located in the body, to close the orifice or fitting 819 for exhalation exit. In this way, the exhalation orifice is closed in a manner analogous to that in which 11 together with exhalation valve is moved to a closed position by applying pressurized air to this assembly. The advantage of the device shown in the drawing is that, as soon as the assembly 816 is no longer supplied with gas, the spring 841 recalls the sliding body 826 of the venturi towards its rear position, determined by the rear position of the rod carried by the diaphragm 861.

Il est apparu que l'ensemble combiné 816 à diffuseur à venturi et valve d'exhalation possède de nombreux avantages par rapport à une combinaison d'un ensemble à venturi à enveloppe et à valve d'exhalation, équipant les appareils de ventilation décrits précédemment. Ces avantages comprennent une ouverture et une fermeture rapidesde ce 819 d'expiration, rendues possible par le fait que le corps de venturi coulissant réagit très rapidement aux variations de la pression du gaz en arrière du diaphragme 861. Ainsi, dès qu'un gaz est reçu dans la buse 851, le diaphragme est actionné pour faire coulisser le corps de venturi vers l'avant afin de fermer l'orifice 819 d'expiration. Inversement, dès l'interruption de l'alimentation en gaz dans la buse 851, le ressort 841 rappelle rapidement le corps coulissant du venturi dans sa position initiale. Ceci rend possible une fréquence d'oscillation beaucoup plus élevée, avec une cylindrée maximale. Les pièces formant l'ensemble ayant une faible inertie, il est apparu que des fréquences atteignant 30 Hertz peuvent être obtenues sans déphasage. It appeared that the combined assembly 816 with venturi diffuser and exhalation valve has many advantages compared to a combination of a venturi assembly with an envelope and an exhalation valve, equipping the ventilation devices described above. These advantages include rapid opening and closing of this expiration 819, made possible by the fact that the sliding venturi body reacts very quickly to variations in the pressure of the gas behind the diaphragm 861. Thus, as soon as a gas is received in the nozzle 851, the diaphragm is actuated to slide the venturi body forward in order to close the expiration orifice 819. Conversely, as soon as the gas supply to the nozzle 851 is interrupted, the spring 841 quickly returns the sliding body of the venturi to its initial position. This makes possible a much higher oscillation frequency, with a maximum displacement. The parts forming the assembly having a low inertia, it appeared that frequencies reaching 30 Hertz can be obtained without phase shift.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'ensemble décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention.  It goes without saying that many modifications can be made to the assembly described and shown without departing from the scope of the invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Ensemble combiné à venturi et valve d' exhalation, caractérisé en ce qu'il comporte un corps principal (817) présentant un canal axial (818) et un orifice proximal (823) de circulation d'air, un corps (826) de venturi, des moyens à l'aide desquels le corps de venturi est monté de façon à pouvoir coulisser dans. le canal du corps principal, ce dernier présentant également un orifice 819 d'expiration qui communique avec le canal et qui est espacé de l'orifice proximal, le corps principal présentant en outre un orifice (848) d'entraînement qui communique avec le canal du corps principal et qui est espacé de l'orifice d'expiration, le corps de venturi étant traversé axialement par un canal (833) analogue à un venturi, une buse (851),portée par le corps de venturi, présentant une ouverture (852) qui est en alignement axial sur le canal analogue à un venturi, le corps portant un diaphragme (861) quia'étend en travers du canal du corps, le corps portant également un couvercle (858) d'extrémité qui présente une ouverture (864) d'entrée communiquant avec un côté du diaphragme, des moyens établissant une liaison entre le diaphragme et la buse portée par le corps, un élément (863) établissant une communication entre l'orifice d'entrée du couvercle d'extrémité et la buse, et s'étendant à travers le diaphragme de manière que, lorsqu'un gaz est appliqué à l'orifice d'entrée du couvercle, il alimente la buse pour agir sur le diaphragme afin de déplacer le corps de venturi d'une première position vers une seconde position, des moyens reliant la buse au corps de venturi étant formés de façon à permettre le passage de l'air de l'orifice d'entraînement vers ltintérieur du canal analogue à un venturi. 1. Assembly combined with venturi and exhalation valve, characterized in that it comprises a main body (817) having an axial channel (818) and a proximal orifice (823) for air circulation, a body (826) venturi, means by means of which the venturi body is mounted so that it can slide in. the channel of the main body, the latter also having an expiration orifice 819 which communicates with the channel and which is spaced from the proximal orifice, the main body further having a drive orifice (848) which communicates with the channel from the main body and which is spaced from the exhalation orifice, the venturi body being traversed axially by a channel (833) similar to a venturi, a nozzle (851), carried by the venturi body, having an opening ( 852) which is in axial alignment with the venturi-like channel, the body carrying a diaphragm (861) which extends across the body channel, the body also carrying an end cover (858) which has an opening ( 864) inlet communicating with one side of the diaphragm, means establishing a connection between the diaphragm and the nozzle carried by the body, an element (863) establishing communication between the inlet opening of the end cover and the nozzle, and extending through the diaph ragme so that, when a gas is applied to the inlet orifice of the cover, it feeds the nozzle to act on the diaphragm in order to move the venturi body from a first position to a second position, means connecting the nozzle with the venturi body being formed so as to allow the passage of air from the drive orifice towards the interior of the venturi-like channel. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant un joint entre le corps de venturi et le corps principal comprennent des moyens (836, 837) formant une valve et portés par l'extrémité avant du corps de venturi. 2. Assembly according to claim 1, characterized in that the means forming a seal between the venturi body and the main body comprise means (836, 837) forming a valve and carried by the front end of the venturi body. 3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de venturi comprend un manchon s'éten dant sensiblement sur toute sa longueur. 3. The assembly of claim 1, characterized in that the venturi body comprises a sleeve extending substantially over its entire length. 4. Ensemble selon la #evendication 1, caractérisé en ce que les moyens de montage de la buse comprennent un chapeau (846) fixé sur le corps de venturi et présentant des ouvertures (847) qui établissent une communication entre le canal ménagé dans le corps de venturi et l'orifice d'entraî- nement. 4. Assembly according to #evendication 1, characterized in that the means for mounting the nozzle comprise a cap (846) fixed on the venturi body and having openings (847) which establish a communication between the channel formed in the body venturi and the drive hole. 5. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est associé à une soupape de sûreté éliminant les surpressions et reliée à l'orifice d'entraînement. 5. Assembly according to claim 1, characterized in that it is associated with a safety valve eliminating overpressures and connected to the drive orifice. 6. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est associé à un régulateur d'impulsions de sécurité relié à l'orifice d'expiration et présentant une ouverture qui communique avec l'air ambiant et des moyens destinés à fermer cette ouverture en réponse à l'application de gaz à ladite buse.  6. Assembly according to claim 1, characterized in that it is associated with a safety pulse regulator connected to the exhalation orifice and having an opening which communicates with the ambient air and means intended to close this opening in response to the application of gas to said nozzle.
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